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Bioquímica Sofia Leite Quintão 220B Ciclo do Ácido Cítrico 01- Produção do acetil-CoA Reação de descaboxilação oxidativa.: processo de oxidação irreversível no qual um grupo carboxil é removido na forma de uma molécula de CO2, e dois carbonos remanescentes são convertidos ao grupo acetil da acetil-CoA. o Essa reação ocorre em 5 etapas, sendo a primeira a mais lenta. e, consequentemente, limita a velocidade da reação. Além disso, ela é o ponto no qual o complexo da PDH confirma sua especificidade ao substrato. Complexo da piruvato-desidrogenase: Grupo de enzimas localizadas na mitocôndria das células eucarióticas. Uma série de intermediários químicos permanece ligada às moléculas de enzima à medida que o substrato é transformado em produto final. Requer 5 coenzimas ou grupos prostéticos: o Piruvato de Tiamina (TPP) o FAD o Coenzima A (CoA-SH) o NAD o Lipoato OBS: quatro vitaminas diferentes essenciais à nutrição humana são componentes vitaisdesse sistema: -Tiamina (noTPP) -Riboflavina (no FAD) -Niacina (no NAD) -Pantotenoato (na CoA) Enzimas: o Piruvato-de-desidrogenase (E1) o Di-hidrolipoil-transacetilase (E2) o Di-hidrolipoil-desidrogenase (E3) Duas proteínas de regulação também fazem parte do complexo: o Uma proteína-cinase o Uma fosfoproteína-fosfatase 02- Reações do Ciclo do Ácido cítrico Ponto de convergência do metabolismo degradativo de carboidratos, aminoácido, ácidos graxos e também do etanol. Ocorre na matriz da mitocôndria. 01: Condensação de Claisen Formação do Citrato Citrato-sintase: catalisa a reação 02: Desidratação Formação de isocitrato via cis-aconitato. Grupo –OH do citrato reposicionado no isocitrato preparando para a descarboxilação da próxima etapa. Aconitase 03: Descarboxilação oxidativa Grupo –OH oxidado a carbonil, o que, por sua vez, facilita a descarboxilação por meio da estabilização do carbânion formado no carbono adjacente. Oxidação do isocitrato a α–cetoglutarato e CO2. Bioquímica Sofia Leite Quintão 220B Isocitrato-desidrogenase 04:Descarboxilação oxidativa Oxidação do α–cetoglutarato a succinil-CoA e CO2; Dependente do carbonil no carbono adjacente. NAD+ é oaceptor de elétrons e CoA é o transportador do grupo succinil. A energia de ligação do α–cetoglutarato é conservada pela formação da ligação tio éster da succinil-CoA. Complexo α–cetoglutarato-desidrogenase: o Semelhante ao complexo da PDH em estrutura e função o Incorpora três enzimas homólogas às E1, E2 e E3 do complexo da PDH o Também contém TPP e lipoato ligado à enzima, FAD, NAD e coenzima Bioquímica Sofia Leite Quintão 220B 05: Fosforilação ao Nível do substrato Conversão de succinil-CoA a succicinato Energia do tio éster conservada na ligação fosfoanidrido do GTP ou ATP. Succinil-CoA-sintetase (succinato-tiocinase) 06: Desidrogenação Introdução da ligação dupla inicia a sequência de oxidação do metileno. Oxidação do succinato a fumarato Succinato-desidrogenase: Está firmemente ligada à membrana mitocondrial, não dissolvida na matriz, como as demais enzimas do ciclo. (OBS: não é transmembrana). Produção de FADH2 07: Hidratação Adição de água à ligação dupla introduz o grupo -OH para a próxima etapa de oxidação. Hidratação do fumarato a mlato. Fumarase: 08: Desidrogenação A oxidação do –OH completa a sequência de oxidação Oxidação do malato a oxaloacetato. O carbonil gerado é posicionado para facilitar a condensação de Clainsen na próxima etapa. Formação de FADH L-malto-desidrogenase (ligada ao NAD) 03- Reagentes e Produtos ATENÇÂO: Os dois átomos de carbono que emergem como CO2 não são os mesmos dois carbonos que entraram na forma de grupo acetil. Consumo: o Coenzimas Oxidadas: 3NAD e 1 FAD o 1 água o 1 acetil-CoA Produção: o 3 NADH o 1 FADH2 o 1 GTP o 2 CO2 04- Etapas regulatórias do ciclo do ácido cítrico Bioquímica Sofia Leite Quintão 220B Reação 1: condensação do acetil-CoA com o oxalacetato formando citrato. (citrato sintase); Reação 3: descarboxilação oxidativa do isocitrato formando α–cetoglutarato (isocitrato-desidrogenase). Reação 4: descarboxilação oxidativa do α– cetoglutarato formando succiniil-CoA. (complexo α– cetoglutarato-hidrogenase). Taxa de conversão do piruvato a acetil-CoA Fluxo das enzimas da etapa de regulação. Concentrações dos subtrados e dos produtos; o Os produtos são inibidores o Os substratos são estimuladores. A produção de acetil-CoA para o ciclo do ácido cítrico pelo complexo da PDH é inibida alostericamente pelos metabólitos que sinalizam a suficiência de energia metabólica (ATP, acetil-CoA, NADH e ácidos graxos), sendo estimulada pelos metabólitos que indicam um suprimento de energia reduzido (AMP, NAD1, CoA). 05- Papel do ciclo em outras vias É uma via anabólica ou anfibólica